Filmes eletrocrômicos: Óculos de sol para suas janelas?

Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/06/2024

Transição de transparente para colorido do filme eletrocrômico, feito com a energia de uma pilha comum.
[Imagem: Xueying Fan et al. - 10.1021/acsenergylett.4c00492]

Janelas inteligentes

As chamadas janelas inteligentes, com sua capacidade de lidar de modos não triviais com a luz e com o calor, estão entre as principais tecnologias alternativas para diminuir o consumo de eletricidade das casas e edifícios e aumentar o conforto dos ocupantes.

E um dos melhores modos de fazer isso envolve a criação de revestimentos com materiais eletrocrômicos, que mudam de cor ou alteram suas propriedades ópticas mediante a aplicação de uma corrente elétrica de baixa tensão.

Xueying Fan e colegas do Instituto de Tecnologia de Harbin, na China, criaram um revestimento eletrocrômico que transforma as janelas em autênticos óculos de sol, que não apenas escurecem para oferecer proteção contra a luz solar, como também podem ser ajustados com eletricidade para bloquear o calor e a luz.

O revestimento tem sua estrutura construída a partir de estruturas metal-orgânicas (MOFs), que são cerâmicas altamente porosas. Eles usaram MOFs em seu material eletrocrômico devido à capacidade dessas substâncias cristalinas de formar filmes finos com tamanhos de poros que podem ser personalizados alterando o comprimento do ligante orgânico que se liga ao íon metálico.

Isso permitiu melhorar o fluxo de corrente, obter um controle mais preciso sobre as cores e alcançar maior durabilidade.

Conversão rápida

Nas demonstrações, o filme eletrocrômico MOF levou 2 segundos para mudar de incolor para verde usando um potencial elétrico de 0,8 volt, e 2 segundos para mudar para vermelho escuro, usando 1,6 V - o verde ajuda a reduzir o brilho e o ofuscamento, e o vermelho melhora o isolamento térmico.

O filme manteve a cor verde ou vermelha por 40 horas quando a energia foi desligada, mas o efeito pode ser invertido rapidamente aplicando uma tensão reversa, que faz o filme retornar ao seu estado transparente. O filme também teve um desempenho confiável em 4.500 ciclos de mudança de colorido para transparente.

Os pesquisadores afirmam que, com maior otimização, seu revestimento ajustável poderá ser usado em janelas inteligentes que regulem as temperaturas internas, bem como em dispositivos e sensores ópticos inteligentes de menor escala.

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